基于单片机的智能门禁系统的设计与实现

摘要

本系统采用AT89C52单片机作为控制核心，实现读卡键盘扫描、显示以及驱动继电器模拟开门功能，以1602液晶完成数据信息的显示任务，RC522非接触IC卡模块实现对IC卡信息的读取，以完成对卡片的识别。4*4矩阵键盘可以通过手动输入的方式完成密码输入，避免卡片丢失影响到无法出入门的情况出现，系统具有键盘修改密码和设置时间的功能。它不仅提高了人们对出入口通道的管理效率，而且还有寿命长、使用方便、安全可靠、一卡多用等优点。该智能门禁系统的设计和使用更加人性化，更加符合社会发展潮流，能满足人们生活、工作的需要。
关键词：门禁系统 AT89C52单片机 读卡器 继电器

门禁系统的系统概述

门禁系统顾名思义就是对出入口通道进行管制的系统，出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它是在传统的门锁基础上发展而来的。传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置，无论结构设计多么合理，材料多么坚固，人们总能用通过各种手段把它打开。在出入人很多的通道（像办公室，酒店客房）钥匙的管理很麻烦，钥匙丢失或人员更换都要把锁和钥匙一起更换。
在数字技术网络技术飞速发展的今天门禁技术得到了迅猛的发展。早已超越了单纯的门道及钥匙管理，它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它在工作环境安全、人事考勤管理等行政管理工作中发挥着巨大的作用。在该系统的基础上增加相应的辅助设备可以进行电梯控制、车辆进出控制，物业消防监控、保安巡检管理、餐饮收费管理等，真正实现区域内一卡智能管理。

系统的电路设计

本系统的电路原理如图3.1 所示，采用AT89C52单片机作为控制芯片。添加LCD液晶显示电路、开门指示灯电路、蜂鸣器警报电路和******电路等，组成了门禁系统的整个控制电路。当RC522接受到IC卡信息时，射频设别模块通过无线电讯号识别IC卡信息并读取相关数据，然后在控制中心进行信息比对，如果信息正确则推动三极管Q2导通，指示灯亮，表示门锁已开。如果信息比对不正确，说明该卡无此权限则推动三极管Q1导通，蜂鸣器警报，表示门禁信息不匹配，门锁不开。当用户采用备用系统（密码锁）时，如果密码正确则推动三极管Q2导通，指示灯亮，表示门锁已开。否则推动三极管Q1导通，蜂鸣器警报，表示密码错误门锁不开。通过模拟门锁指示灯以及蜂鸣器的状态来显示权限是否允许，起到安防及警报的功能。

图3-1 系统控制电路原理图

系统硬件的实现

4.1 AT89C52功能特性描述

本系统采用了ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机AT89C52，
4.1.1 AT89C52性能指标

（1）与Mcs-51产品指令和引脚完全兼容。
（2）8字节可重擦写FLASH闪速存储器
（3）1000 次擦写周期
（4）全静态操作：0HZ-24MHZ
（5）三级加密程序存储器
（6）256X8字节内部RAM
（7）32个可编程I/0口线
（8）3个16 位定时／计数器
（9）8个中断源
（10）可编程串行UART通道
（11）低功耗空闲和掉电模式

门禁系统软件设计

本系统中AT89C52单片机主要实现的功能有：对使用IC卡和密码锁的两种方式的门禁控制、对门禁控制装置进行密码修改、对IC卡权限的添加和删除。使用的是51系列单片机，采用C语言编程实现功能。

软件开发及调试环境介绍

本设计中使用51系列单片机，开发环境和调试环境使用KEIL C51开发，以及其配套的下载烧录软件。它支持C语言编写，通过配套的仿真器也可以非常便捷地代码下载和在线调试。

参考文献

[1] 李桂平,黄有全.基于STC12C5A的多路检测智能防盗报警器研究[J].Electronic Design Engineering,2013,21(3):89～91
[2] 邱文静,基于GSM短信息的家居设施遥控监测系统设计[D].南京：南京理工大学，2012
[3] 邹曙光.基于GSM网络的无线显示系统设计[J] .Modern Electronics Technique， 2011,34(17):34～36
[4] 赵冲,代茗枢.基于GSM 的防盗报警系统[J].西安：西安科技大学学报(增刊),2006
[5] 聂琼,张陈陈,宋博,任海梅.一种家用防盗光电报警器的设计[J].Science & Technology Information,2013,(13):23～26
[6] 黄世轩,郑艺,李萍.基于GSM模块的智能防盗报警系统的设计[J].China New Telecommunications,2013,(15):8～11
[7] Meehan Joanne,Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriers[J]… TQM Journal. 2008
[8] Liu Lian-daZhang You-tongLiu Yong-Feng.ESC Testing System Based on Virtual Instrument and Distributed Network[C].哈尔滨：2010 IEEE信息与自动化国际会议(ICIA 2010)，2010
[9] 孙再信,迟崇巍,乔毅.基于CAN总线通信的远距离激光报警器的设计[J].ECDN，2010，(11):56～58
[10] 李娜,牛晓飞等著.基于STM32的智能家居无线激光报警系统[D].安徽宿州：宿州学院机械与电子工程学院，2013
[11] 李琮琮,张仁杰,袁敏.基于嵌入式的无线智能家居控制装置[J].研究与开发,2009,28(10):41～43.
[12] 许凯军,林国锡,侯北平.基于GPRS的智能家居安防系统的设计[J].浙江科技学院学报,2010,22(1):27～30.
[13] 长涛,韩中华,张楠.基于GPRS的无线智能家居控制系统方案[J].电子产品世界,2008(4):113～115.
[14] 许志飞,姚正林.基于ARM的远程视频监控系统的设计[J].微计算机信息,2010,26(9):105～106.

作者：2401_86147581